martes, 10 de septiembre de 2013

El ser humano en peligro de extinción


El otro día pensando en mis experimentos con bacterias y hongos pensé en la curva de proliferación bacteriana, en la forma en que crecen en un medio de cultivo, en su "ecología"...

Y se me ocurrió pensar en qué similitudes podría tener con la población humana, si es que hubiera alguna.

Y esto es lo encontré...

Curvas de proliferación o de crecimiento bacteriano

Estos son dos ejemplos de curva de crecimiento de una población bacteriana desde que se inoculan las bacterias en el medio de cultivo.
La curva representa el número de células vivas bacterianas.
Ambas son iguales, aunque la segunda está detallada en más fases.

Curva de proliferación o crecimiento bacteriano

Curva de proliferación o crecimiento bacteriano

Las curvas de crecimiento bacteriano se caracterizan por poseer 4 fases principales:
  1. Fase de latencia
  2. Fase de crecimiento exponencial y/o logarítmica
  3. Fase estacionaria
  4. Fase de muerte
La duración de las fases depende de muchos factores:
  • Por ejemplo, una inoculación con muchas bacterias producirá una fase de crecimiento corta y más exponencial que si inoculamos el medio con menos bacterias.
  • La fase estacionario depende principalmente de la disponibilidad de sustrato energético, de un ambiente propicio de temperatura, humedad, oxígeno (o ausencia de el si son anaerobias), etc. En general podemos decir que la fase estacionaria es dependiente del Medio Ambiente y sus recursos. Así como de las interacciones entre predadores. Puesto que el ser humano no tiene predadores (hay que matizar), esta interacción humano-predador en principio no existe.

Fases de crecimiento bacteriano


1. Fase de latencia 

Cuando una población bacteriana es inoculada en el medio, el crecimiento usualmente no 
comienza de inmediato sino después de un tiempo llamado de latencia, que puede ser corto
o largo dependiendo de las condiciones. Este periodo representa un periodo de transición para los microorganismos cuando son transferidos a un nuevo ecosistema con  nuevas condiciones.

En esta fase los microorganismos ajustan su metabolismo y producen las enzimas necesarias para que puedan crecer en un nuevo medio ambiente.
No hay incremento en el número de células, pero hay gran actividad metabólica, aumento en el tamaño individual de las células, en el contenido proteico, ADN y peso seco de las células.

Si el inóculo se toma de un cultivo viejo y se inocula en el mismo medio, generalmente se presenta la fase de latencia. Esto se debe a que las células requieren cierto tiempo para la resíntesis de sus enzimas esenciales.
También se observa latencia cuando el inóculo está formado por células que han sido dañadas pero no muertas, o cuando se transfieren de un medio de cultivo rico a un medio pobre.

2. Fase exponencial o fase logarítmica 

Es el período de la curva de crecimiento en el cual el microorganismo crece exponencialmente, es decir que cada vez que pasa un tiempo de generación la población se duplica. Bajo condiciones apropiadas la velocidad de crecimiento es máxima. Las condiciones ambientales (temperatura, composición del medio de cultivo, disponibilidad de nutrientes, inhibidores de crecimiento, etc.) afectan a la velocidad de crecimiento.

3. Fase estacionaria 

En cultivos cerrados una población no puede crecer indefinidamente en forma exponencial. Las limitaciones del crecimiento ocurren ya sea por agotamiento de algún nutriente esencial, por acumulación de productos tóxicos, porque se alcance un número de células elevado para el espacio disponible o por una combinación de las anteriores. Este periodo durante el cual cesa el crecimiento se conoce como fase estacionaria.

4. Fase de muerte 

Si la incubación continúa después de que una población microbiana alcanza la fase estacionaria, las células pueden seguir vivas y continuar metabolizando, pero comenzará una disminución progresiva en el número de células viables (vivas). Cuando esto ocurre la población ha entrado en fase de muerte.


¿Y qué tiene esto que ver con la posible extinción del ser humano?

Cómo explicar la próxima extinción del ser humano

Luego se me ocurrió pensar cómo sería la curva de crecimiento de la población mundial...de humanos.
Y así encontré estas estadísticas:

Habitantes mundiales y curvas de crecimiento de la población mundial

Esta curva describe con perfecta compatibilidad la curva de crecimiento exponencial bacteriana de un medio de cultivo aislado, como es al fin y al cabo el Planeta Tierra para los humanos.
Crecimiento poblacional mundial desde 1750 a 2050

Seguí buscando:

Esta curva de predicción de crecimiento de población mundial hasta 2050, coincide de nuevo con la fase de declive o muerte bacteriana:

Y seguí buscando. Reconozco que ya algo preocupado.
Esta curva describe el índice de crecimiento considerando una fertilidad baja, media y alta.
Y ni siquiera la curva de crecimiento alta despega hacia crecimiento, ni tan siquiera a una fase estacionaria.


A medida que quería saber más, mi preocupación también iba en aumento.
Esta curva representa la predicción de reproducción neta y media anual de la población desde 2050 a 2300. Entre el año 2150 y 2200 no existe crecimiento neto poblacional.



Comparativa de población mundial y tasa de reproducción real y estimada desde 1950 a 2150.


Esta gráfica muestra la tasa de nacimientos y muerte en los países desarrollados y menos desarrollados. Hasta el año 2050 se observa que los países más desarrollados contarán con mayor tasa de muertes que de nacimientos, es decir, crecimiento negativo, muerte.
En las regiones menos desarrolladas ocurre lo mismo.
A partir del año 2100 aproximadamente, las curvas de crecimiento y muerte se igualan de nuevo para todas las áreas, para alcanzar un crecimiento cercano a cero: una fase estacionaria.
Nacimientos y muertes reales y estimadas de 1950 a 2300.


Esta otra gráfica muestra el cambio medio anual de la población mundial en porcentaje.
Hasta el año 2000 aproximadamente existe crecimiento.
A partir del año 2000 ningún continente contará con un crecimiento poblacional, siendo al tendencia a estacionarse hacia el año 2200 en todos los continentes.


La verdad que no es muy alentador.

Las previsiones de crecimiento en 80 años son prácticamente de 0.
Es decir, en términos de cultivo bacteriano, la población humana se encontraría ya en fase estacionaria.

Sin embargo, no contamos con todos los factores de nuestro "medio de cultivo", es decir, el Medio Ambiente: extinción de recursos naturales, calentamiento global, destrucción de la capa de ozono o contaminación entre los más destacables.

Por último, debemos contar con el factor "depredadores de humanos".
Aunque depredador suele entenderse como un ser vivo con mayor capacidad para luchar y eliminar a otro, sea por competencia, alimentación, etc, en el ser humano no existen depredadores como tal, ya que no existen animales ni plantas que representen amenaza alguna para el hombre.
No existe amenaza alguna para el hombre excepto....virus y bacterias.
Y ahí es donde llegamos al meollo de la cuestión.

La población mundial entrará en unos 100 años en fase estacionaria como mínimo, si no de muerte.

Pero si añadimos las variables de sus "depredadores": virus y bacterias...creo que no tenemos muchas posibilidades.

Los virus y bacterias evolucionan mucho más rápido que el ser humano
. Los virus y bacterias mutan constantemente, intercambian material genético entre ellas...se hacen más fuertes.

La gripe aviar inicialmente H1N5 apareció aproximadamente en 2009. Hoy, el virus es denominado H7N9.

El virus de la gripe aviar, inicialmente H1N5 ha evolucionado actualmente a H7N9 y ha pasado de ser un virus aviar a ser un virus capaz de infectar también al ser humano.
A 21 de agosto de 2013 el virus de la gripe "aviar" H7N9 ha causado 44 muertes en humanos en China.

El virus de la gripe aviar no es más que una de las amenazas microbiológicas a las que estamos expuestos.

Por ejemplo para algunas bacterias sólo se dispone de un único antibiótico eficaz.
Cuando, o si es te antibiótico dejara de tener efecto...estaríamos a merced de las bacterias como en una peste negra.

El Centro de control de enfermedades de EE.UU. estima que las bacterias resistentes a antibióticos matan al año 23 mil americanos e infectan a 2 millones.

Virus como el Ébola, Marburg, SARS y VIH poseen una mortalidad del 100%.
Otros como la Malaria o la Neumonía producen anualmente 10 millones de muertes.



Conclusiones:

No voy a extraer en esta ocasión ninguna conclusión.

En su lugar, daré mi opinión:

Si no trabajamos unidos, como seres humanos y de inmediato...no creo que haya ninguna esperanza de vida humana en el Planeta Tierra más allá del año 2200.

Otras notas:

En cuanto al interesante comentario sobre la posibilidad de que el descenso de población se deba al aumento del uso de métodos anticonceptivos, adjunto datos de la prevalencia de uso de cualquier método anticonceptivo desde 1985.
Creo que los cambios no son lo suficientemente importantes para considerarlos como posible causa de descenso de la población.
 Prevalencia de uso de cualquier método anticonceptivo desde 1985



Referencias:
  • Average annual rate of population change by major area, region and country, 1950-2100. United Nations, Department of Economic and Social Affairs, Population Division (2013). World Population Prospects: The 2012 Revision.
  • Rate of natural increase by major area, region and country, 1950-2100 (per 1,000 population). United Nations, Department of Economic and Social Affairs, Population Division (2013). World Population Prospects: The 2012 Revision.
  • Total population (both sexes combined) by major area, region and country, annually for 1950-2100 (thousands). United Nations, Department of Economic and Social Affairs, Population Division (2013). World Population Prospects: The 2012 Revision, CD-ROM Edition.
  • The World at Six Billion. United Nations.
  • World population to 2300. Department of Economic and Social Affairs. Population Division. United Nations. New York 2004.
  • China bird flu analysis finds more virus threats lurking
  • Deadly genomes.
  • United Nations, Department of Economic and Social Affairs, Population Division (2011). World Contraceptive Use 2010 (POP/DB/CP/Rev2010).
  • http://www.newscientist.com/article/dn24216-cdc-warns-of-future-catastrophic-antibiotic-resistance.html
  • FDA teams prepares for biological threats. 23 Sep 2013.